金属材料的屈服极限和抗拉强度度与屈服强度有何关系

金属材料常用力学性能规范新标准解读
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金属材料常用力学性能规范新标准解读
金属材料的力学性能是指材料在力作用下显示的与弹性和非弹性反应-应变关系的性能。根据GB/T0《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》规定,紧固件常用的力学性能指标主要有强度、塑性、硬度和韧性等。这些力学性能指标可通过国家标准试验来测定,其表达方法国家标准也有明确规定。为此,本文根据最新的国家标准对力学性能的规范表述进行介绍,以便相关人员能更好地学习、宣传和贯彻新标准。1.强度与塑性强度和塑性是通过金属材料室温拉伸性能试验来测定的。金属材料常用的强度指标是屈服强度和抗拉强度;常用的塑性指标是断后伸长率和断面收缩率。常见不规范表达有:①屈服强度符号:σs、σ0.2、σsu或σsL屈服强度;名称:屈服极限、屈服点、条件屈服强度等。②抗拉强度符号:σb;名称:强度极限等。③断后伸长率符号:δ、δ5、δ10;名称:延伸率、伸长率、断后延伸率等。④断面收缩率符号:ψ;名称:收缩率。根据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温拉伸试验》,整理表1为常用力学性能名称与符号。GB/T228.1-2010与GB/T0相比,只有“规定非比例延伸强度”的名称改为“规定塑性延伸强度”。上屈服强度ReH是指试样发生屈服而首次下降前的最大应力。下屈服强度ReL是指在屈服期间,不计初始瞬时效应时的最小应力。当金属材料在拉伸试验过程中没有明显屈服现象发生时,应测定规定塑性延伸强度Rp或规定残余延伸强度Rr。应采用Rp0.2或Rr0.2。Rp0.2表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力;Rr0.2表示规定残余延伸率为0.2%时的应力。其中的0.2表示试样施加并卸除应力后引伸计标距的延伸等于引伸计标距的0.2%。抗拉强度Rm是指相应最大力对应的应力。断后伸长率A是断后标距的残余伸长(Lu-Lo)与原始标距Lo之比的百分率。断面收缩率Z是指断裂后试样横截面积的最大缩减量(So-Su)与原始横截面积So之比的百分率。2.硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指标,是指金属材料在静载荷作用下抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕、划痕的能力,是一个综合的物理量。硬度虽然不是金属独立的基本性能,但是硬度试验设备简单,操作迅速方便,又可直接在零部件上或工具上进行试验而不破坏工件,更为重要的是通过硬度测量可以估计出金属材料的其他力学性能指标,如近似抗拉强度和耐磨性。由于硬度试验仅在金属材料表面局部体积内产生很小的压痕,所以用硬度试验还可以检查金属材料表面层质量,如脱碳与增碳。在实际生产中作为紧固件产品质量检查、制订合理加工工艺的最常用的重要试验方法。在产品设计图样的技术条件中,硬度也是一项主要技术指标。常见不规范表达有:HRC32、HV385。目前,常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、表面洛氏和显微硬度等。根据被测工件的直径、规格、材料种类和标准规范,把维氏硬度试验作为机械和物理性能中的仲裁检验项目,在机械装备行业中使用很广泛。如紧固件行业测定螺栓表面硬度,在头部平面、紧固件末端或无螺纹杆部,测定时用最小载荷为98N,即HV10;测定螺栓表面硬度与心部硬度之间误差,用最小载荷为29.4N,即HV0.3;测定螺母表面硬度用最小载荷为294N,即HV30。但是,由于维氏硬度对试样表面要求高,压痕对角线长度d的测定较麻烦,工作效率不如洛氏硬度高,不适于大批量测试。为此,洛氏硬度则使用较广泛,它的优点是测量迅速、简便,压痕较小,可用于测量成品、半成品,不损坏工件。同时由于压痕较小,测量的硬度值不够准确,数据重复性差,对试验结果应进行正确处理,并认真分析影响硬度试验结果的主要因素,才能大大提高硬度测试的准确性,保证检测数据的真实性和有效性。(1)洛氏硬度目前,金属洛氏硬度试验方法执行GB/T230.1-2009《金属洛氏硬度试验 第1部分:试验方法》,洛氏硬度用符号HR表示,符号HR前面为硬度值,符号后面为使用的标尺。最常用的是A、B、C三种标尺,分别记作HRA、HRB、HRC。如50HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度值为50。洛氏硬度不标单位,是一个无量纲的力学性能指标,洛氏硬度各标尺间没有对应关系。根据GB/T230.1-2009规定,“试验结果,洛氏硬度值应至少精确至0.5HR”。在每个工件上的测量点数根据规格、直径选择,也可不少于3点,(GB/T230.1-2009对此并未明确规定,作了新的修订)。在洛氏硬度试验中试样两压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍,并且不应小于2mm。任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍,并且不应小于1mm。洛氏硬度的表示方法规定为:HR前面的数字表示硬度值,如HR后面的字母表示所使用的标尺。(2)维氏硬度GB/T9《金属材料维氏硬度 试验第1部分:试验方法》经修订于日发布,日起正式实行。显微维氏硬度试验说明:①当压痕对角线小于0.020mm时,必需考虑不确定度的增加。②通常试验力越小,测试结果的分散性越大,对于小力值硬度和显微维氏硬度尤为明显。该分散性主要是由压痕对角线长度的测量而引起的。对于显微维氏硬度来说,对角线的测量不太可能优于±0.001mm。请注意的是:试样表面应平坦光滑,试验面上应无氧化皮及外来污物,尤其是不应有油脂,试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度,建议进行表面抛光处理。由于显微维氏硬度压痕很浅,加工试样时建议根据材料特性采用抛光/电解抛光工艺,一改原标准规定表面粗糙度维氏硬度试样0.4μm;小力值维氏硬度试样;0.2μm显微维氏硬度试样0.1μm。3.韧性韧性是指金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。夏比冲击试验是一种常用的评定金属材料韧性指标的动态试验方法。通常是依据标准要求,将坯样加工成具有规定的缺口形式和几何尺寸的试样,测试缺口试样在冲击载荷下的冲击吸收能量,以及断口的剪切面积百分率和侧膨胀值等。现行的国家标准是GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》(该标准等效采用ISO148-1:2006)。GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法适应于室温、高温以及低温下金属材料的V型和U型缺口冲击试验。冲击能量K或冲击韧度值越大,越可以承受较大的冲击载荷。一般把冲击吸收能量低的材料称为脆性材料,冲击吸收能量高的材料称为韧性材料。根据GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法,V型缺口试样和U型缺口试样的冲击能量分别表示为KV和KU,并用下标数字2和8表示摆锤刀刃半径,如KV2,其单位为J(焦耳)。冲击吸收能量的大小直接由试验机的刻度盘上读出。标准规定冲击试样的尺寸为55mm×10mm×10mm,在试样中间有V型或U型缺口,并使其对称面垂直于试样纵向轴线,保证根部处没有影响吸收能量的加工痕迹。如试样料不够制备标准尺寸试样时,可使用宽度7.5mm、5mm或2.5mm的小试样。
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开个帖子给大家解惑,金属材料的抗压强度和抗拉强度的差别。 先转点资料谁是大忽悠? 揭秘德/日系车钢板强度内幕车身安全性作为汽车安全的基础标准受到了越来越多人的关注。与此相对应的,汽车行业俨然已经进入了钢板强度的“军备”竞赛中,很多日系车型钢板强度标号甚高,但是否车辆的钢板强度真的如厂家所说的那样吗?让我们一起透过谜团,看看汽车钢板强度背后的秘密。目前市面上的很多车型都公布了它们特有的车身安全技术,比如像前段时间上市的标致508,就是一款注重安全的中型轿车,厂家宣称其车身重要位置的钢板最高强度可达到1600MPa,已经达到潜艇级钢板强度。目前可以说购车者越来越关注安全问题,而很多厂家也花费大量“心血”在这点上。面是目前市面上主流汽车品牌“最高强度钢板”的使用情况,也许你会不相信自己的眼睛,似乎下面的钢板强度排行与我们潜意识中的排行有了非常大的不同。主流汽车品牌"最高强度钢"数据一览品牌官方宣称的类型官方标注最高强度长安马自达超高强度钢1480MPa北京现代超高张力钢1480MPa一汽奥迪热成型钢大于1000MPa长安福特硼钢大于1000MPa一汽大众热成型钢大于1000MPa东风本田高张力钢980MPa一汽丰田超高强度钢980MPa东风日产UHSS"超高强度钢"980MPa如果单看上表中的结果,我们会惊讶的发现大众、福特、丰田等“美、欧、日”最具代表性且销量名列前茅的汽车品牌居然都在车身钢板强度上“位居末席”,而奔驰、宝马等老牌豪华汽车品牌甚至少有公布“最高强度钢板”这一指标的习惯。如此的结果似乎与这些车辆真实的碰撞防护能力大相径庭,那么究竟是何种因素导致了上面所诉的局面呢?答案就是:钢板强度标准的问题。当然,这里所指的绝非汽车厂家“虚报”自己的钢板强度,而是钢板的强度具有“屈服强度”和“抗拉强度”两种不同的标准,目前很多厂家利用了钢板强度的不同标准,将屈服强度与抗拉强度两种标准进行混淆。从表面单位上看,均为Mpa,但两种标准之间的钢板强度有着很大的差异,所以才出现了这种让人眼花缭乱的现象。“屈服强度”即金属材料抵抗微量塑性变形的应力,对于无明显屈服的金属材料,规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限(符号:ReL或Rp0.2)。简而言之,屈服强度就是“用多大的力能把金属弄至变形”。而“抗拉强度”指金属材料在拉断前承受最大应力值(符号:Rm),且在外力碰撞所导...我从专业角度来给大家说说争论不休的屈服强度和抗拉强度
导读:首先自我介绍一下,本人现在某检测机构任职,我任职的这家机构主要是对金属材料进行理化检验,有CMA认证(中国计量认证)、CNAS认证(国家认可委认证),属国家级实验室。检测结果全球100多个国家互认。本人任金属物理检测室副主任,物理检测技术组组长。应当算得上是专业人士。
什么是的屈服强度和抗拉强度。
要说这两个概念,先从材料是如何被破坏的说起。任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下,最终会超过某个极限而被破坏。对材料造成破坏的外力种类很多,比如拉力、压力、剪切力、扭力等。屈
首先自我介绍一下,本人现在某检测机构任职,我任职的这家机构主要是对金属材料进行理化检验,有CMA认证(中国计量认证)、CNAS认证(国家认可委认证),属国家级实验室。检测结果全球100多个国家互认。本人任金属物理检测室副主任,物理检测技术组组长。应当算得上是专业人士。什么是的屈服强度和抗拉强度。要说这两个概念,先从材料是如何被破坏的说起。任何材料在受到不断增大或者持续恒定或者持续交变的外力作用下,最终会超过某个极限而被破坏。对材料造成破坏的外力种类很多,比如拉力、压力、剪切力、扭力等。屈服强度和抗拉强度这两个强度,仅仅是针对拉力而言。这两个强度是通过拉伸试验得出的,是通过拉力试验机(一般是万能试验机,可以进行各种拉和压以及弯曲的试验),用规定的恒定的加荷速率(就是单位时间内拉力的增加量),对材料进行持续拉伸,直到断裂或达到规定的破坏程度(比如有些对接焊缝强度试验可以不拉断),这个造成材料最终破坏的力,就是该材料的抗拉极限载荷。抗拉极限载荷是一个力的表述,单位为牛顿(N),因为牛顿是一个很小的单位,所以,大部分情况下用千牛(KN)的比较多。因为各种材料大小不一,所以抗拉极限载荷很难评判材料的强度。所以,用抗拉极限载荷除以实验材料的截面积,就得到单位面积的抗拉极限载荷。单位面积上受的力,这是一个强度的表述,单位是帕斯卡(Pa),同样,帕斯卡是一个极小的单位,一般都用兆帕(MPa)来表述。所以,抗拉极限载荷与实验材料的截面积之比,就是抗拉强度。抗拉强度是材料单位面积上所能承受外力作用的极限。超过这个极限,材料将被解离性破坏。那什么是屈服强度呢?屈服强度仅针对具有弹性材料而言,无弹性的材料没有屈服强度。比如各类金属材料、塑料、橡胶等等,都有弹性,都有屈服强度。而玻璃、陶瓷、砖石等等,一般没有弹性,这类材料就算有弹性,也微乎其微,所以,没有屈服强度一说。弹性材料在受到恒定持续增大的外力作用下,直到断裂。究竟发生了怎样的变化呢?首先,材料在外力作用下,发生弹性形变,遵循胡克定律。什么叫弹性形变呢?就是外力消除,材料会恢复原来的尺寸和形状。当外力继续增大,到一定的数值之后,材料会进入塑性形变期。材料一旦进入塑性形变,当外力,材料的原尺寸和形状不可恢复!而这个造成两种形变的的临界点的强度,就是材料的屈服强度!对应施加的拉力而言,这个临界点的拉力值,叫屈服点。从晶体角度来说,只有拉力超过屈服点,材料的晶体结合才开始被破坏!材料的破坏,是从屈服点就已经开始,而不是从断裂的时候开始的!弄清楚这两个强度怎么来的了,所以说,屈服强度高的材料,能承受的破坏力就大,这是正确的。但我要说的是不管哪个强度,只拿一个来说事,都不能说明这种材料安全与否或者结实与否!咱们这里就说钢材吧,别的不说了。关于屈服强度和抗拉强度还有一个参数,可能知道的人不多,它究竟起什么左右,可能知道的人更少。这个参数就是屈强比!屈强比就是屈服强度和抗拉强度的比值。范围是0~1之间。屈强比是衡量钢材脆性的指标之一。屈强比越大,表明钢材屈服强度和抗拉强度的差值越小,钢材的塑性越差,脆性就越大!为什么这样说呢,这里要引进一个新的指标——延伸率。通俗一点说就是钢材被拉断后,和原来比,伸长了多少。这是检验钢材塑性好坏的一个重要指标。这个数值越大,表明钢材的延展性越好。上面我说了,当钢材拉伸超过屈服点之后,这个时候的钢材已经不可能恢复原来的尺寸,一直到断裂,钢材都在不断的被拉长。屈强比越大,屈服强度和抗拉强度的差值越小,那么在的加荷速率不变的情况下,钢材被拉长的时间就越短,那么延伸率就越低。有点罗嗦了!下面进入正题!根据能量守恒定律,能量只能转换或者传递。当钢材被拉伸的时候,归根结底是能量的转换吸收。在屈服点之前,钢材处于弹性形变期,外部拉力几乎全部被弹力抵消(转化为弹性势能),外来能量并没有多少被吸收或者转化,只有少量转化为热能。当过屈服点之后,外力部分被弹力抵消(转化为弹性势能),而部分则被转化为热能,外力的作用于钢材上的能量,主要是在塑性形变期被吸收的!我上面提到,材料的破坏是从屈服点开始的。屈强比越低,那么材料从开始破坏到断裂的时间越长,屈强比越高,材料从开始破坏到断裂的时间越短。能量在屈服点到断裂点之间被大量转化为热能。所以,单纯说屈服强度高或者抗拉强度高,那么这种材料就一定好或者更安全。未必!只有屈服强度高,同时屈强比低的钢材,才更安全一些!可惜,这样的钢材成本太高,都不大可能被用于民用车辆上。现在钢材除强度,还有一个重要的指标就是韧性!到目前为止,我还没有看到那一家车企对所用钢材的韧性如何做一个描述!基本上都是对钢材的强度大肆渲染!恰恰相反的是,在绝大多数情况下,提高钢材的强度,往往会降低钢材的韧性!降低韧性,就是增加脆性!而钢材的韧性,是关系到钢材安全的一个重要指标有一个指标可能被车企有意无意的遗忘了——冲击韧性或冲击功。用相同的力,推你一下或者猛击你一下,哪个对你的伤害大?答案很明显!钢材的抗冲击能力高低,才是关系的安全的重要因素!没见过那次车祸是慢慢加力直到把车拉断的吧?都是瞬间撞击!如果你扛不住瞬间作用力,你抗拉强度再大有毛用?从现在已经直到的钢材来看,凡是大于1000Mpa的强度,大多是抗拉强度,屈服强度超过800Mpa也不是什么困难的事情,比如40Cr这种常见的“万能钢”(基本上属于干啥都行的),一般的调制工艺屈服强度也能接近800Mpa,抗拉强度900MPa以上。但是三者兼顾,高屈服、高延伸、有良好抗冲击能力就比较难了!几乎所有的钢材都存在同样的问题,那就是在提高钢材强度的同时,降低钢材的抗冲击能力!比如10.9级的高强螺栓,抗拉强度在MPa为合格,屈服强度大于940Mpa,延伸率大于10%,冲击韧性59J/CM2;而同材质8.8级高强螺栓(低一个级别),抗拉强度在830-1030MPa为合格,屈服强度大于660Mpa,延伸率大于12%,冲击韧性78J/CM2。所以,对于绝大多数金属材料而言,在提升某些技术指标性能的同时,是以降低某些技术性能指标为代价来实现的。是不能兼顾的。钢铁工业是人类最成熟的工业技术之一,没有什么太多的秘密。钢铁材料的各项技术指标,并非是越高越好,或者越低越好,而是根据需要,将各项指标调整到一个能够兼顾的范围内。对于我们行业的人而言,钢材除了结构上有问题外(指的产品缺陷),各项技术指标没有好坏之分,要看你在哪里用。只有用错地方,而没有用错东西一说。
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金属材料的抗压强度怎么求?那里有?抗压强度和抗拉强度的关系 ?
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各位大虾!
& & 小弟急需金属材料的抗压强度计算方法,请告知!!!!!!!!!!!1
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这个我也想知道
哪位前辈赐教啊
没有最好,只有更好!
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你所要的,在实际工作中,很少用到
签名被屏蔽
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JXCAD Official
兄弟没有计算方法,这些数据是通过实验取得的查手册去吧。
抗拉和抗压不一样,没有什么联系。
南华化机00
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据书上介绍,抗压可以按抗拉数倍以上计算,如果是铸铁就更高了~~~
诚然, 世界万物皆为上帝所创造.
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同意三楼的。凡是强度都是指材料属性,计算不出来的。即使可以按抗拉数倍以上得到。那也是有实用范围的。
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拉断时的最大拉力除于面积=抗拉强度
用一生的耐心去面对失败。
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抗拉强度可以用拉力试验机拉断测量,但抗压强度怎么测量?
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抗压强度:对于脆性材料,试样压至破坏过程中的最大压缩应力。对于在压缩中不以粉碎性破裂而失效的塑性材料,则抗压强度取决于规定应变和试样几何形状。
我手上有GB/T《金属材料 室温压缩试验方法》,现将标准上传~
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压力容器制造、检验、工艺。抽油
很新的标准,压缩和拉伸是有区别的,但一直没有见到标准,谢谢8楼的提供
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好象这些东西手册上都有吧,直接查取就可以了?
怎么还要计算?
你研究新材料呢?
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这是基本的知识吧
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引用第8楼曼尼于 19:41发表的&&:
抗压强度:对于脆性材料,试样压至破坏过程中的最大压缩应力。对于在压缩中不以粉碎性破裂而失效的塑性材料,则抗压强度取决于规定应变和试样几何形状。
我手上有GB/T《金属材料 室温压缩试验方法》,现将标准上传~谢谢你提供这个标准,我也需要呢。但是一般生产中用到抗压的地方好像不多。
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我要做键的抗拉强度试验,因为我公司老是被键的问题影响产品质量,请哪位高手指教,不胜感谢!
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有轴承钢的抗压强度吗?
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感谢8楼,我想好多人都在这问题打晃呢。
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这是一个习题里,你看看也许有帮助
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国标没有材料的抗拉强度!使用的是另外一种国际通用的强度:屈服强度!
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一般来讲,对金属材料物理性能的描述就强度而言分为拉伸强度、压缩强度、冲击强度等等,一般塑性材料在标准和手册上只给出(或称考核)拉伸强度,即:抗拉强度、屈服强度等等,压缩强度一般用于脆性材料如铸铁铸钢,但是,塑性材料在承担压缩应力时也要考虑其压缩强度,至于如何换算也是本人急于求得的答案,还请各位高手提供相关资料。谢谢
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本人认为,8楼提供的试验方法标准一般来讲适用于脆性材料,试验方法一般用于考核材料本身是否满足产品标准规定的性能,对于设计来讲,以实验数据作为参考条件未尝不可,但是,最适宜的方法还应该是根据材料屈服强度换算成压缩强度,因为,材料屈服强度是国家标准规定的一类产品必须满足的要求,而就具体产品来讲,其强度不尽相同,甚至不同生产商不同批次的产品其强度值会有很大差异,个别产品的实测强度会超过标准值的30%也不是没有可能,因此,以具体产品实测值作为设计依据风险太大,如果仅仅是针对一批材料进行设计还可以。
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我同意3楼的说法
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刚刚用到,这里有,真是感谢啊~~~
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讲的试验方法,我需要的是材料的抗压强度,哎,里面没有数据,不过还是可以了~~谢谢了
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没有仔细想过这个问题,但是看了上面的觉得还是有所收获
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有限元分析, 同时有抗拉强度和抗压强度
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助工, 积分 1, 距离下一级还需 599 积分
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好好学习下材料力学上关于强度准则的那一部分你就知道许用拉应力与许用压应力的联系了。其实我们通常只说材料的许用应力,根据不同的材料选用不同的强度准则换算后就可以跟许用应力比较了,根本就不存在拉应力还是压应力的问题。
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学徒工, 积分 2, 距离下一级还需 98 积分
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工程师, 积分 633, 距离下一级还需 367 积分
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我也在研究,希望和各位探讨一下!
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中级工程师, 积分 3364, 距离下一级还需 1636 积分
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好像这个东西都是实验数据,
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